An Geschlechtschromosomen gebundene Vererbung

Vererbung des Geschlechts, geschlechtsgebundene Merkmale

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Jetzt, wo Du mittlerweile in der Biologie schon weit fortgeschritten bist, stelltst Du Dir wahrscheinlich

natürlich die Frage: "Wie oder wodurch das Geschlecht

eines Organismus bestimmt?"

Aber darauf gibt es keine einfache Antwort, denn im

Tierreich wird das Geschlecht nämlich von ganz unterschiedlichen Faktoren bestimmt.

Bei einigen Lebewesen, vor allem bei einigen Reptilien-Arten ist es

abhängig von der Umwelt.

Nicht bei allen Reptilien, aber in einigen Fällen durchaus.

Es könnte vielleicht die Temperatur sein, bei der sich der

Embryo entwickelt, die entscheidet, ob sich der Embryo zu einem Männchen

oder Weibchen entwickelt, es können aber auch ganz andere Umweltfaktoren eine Rolle spielen..

Bei anderen Tierarten, vor allem bei Säugetieren, z.B. bei uns Menschen

wird das Geschlecht genetisch festgelegt.

Und nun wird Eure nächste Frage sein: Hey, Sal -- lasst mich das mal aufschreiben,

"bei Säugetieren ist es genetisch" -- ja, OK, vielleicht

gibt es unterschiedliche Allele, ein männliches oder ein weibliches Allel.

Und darauf Du wieder: Hey, aber es gibt so viele

Merkmale, die einen Mann von einer

Frau unterscheiden.

Vielleicht müsste es eine ganze Reihe von Genen geben, die

zusammenarbeiten.

Und in gewisser Weise wäre Dein zweiter Hinweis

sogar richtiger.

Laßt mich also, hm,

es ist sogar mehr als nur eine Gruppe von Genen.

Es sind tatsächlich ganze Chromosomen, die das Geschlecht bestimmen.

Lasst mich einen Kern zeichnen.

Das soll also mein Kern sein.

Dies soll also der Kern eines Mannes sein.

22 Chromosomenpaare sind also ganz normale

Chromosomen, die nichts mit der Geschlechtsbestimmung zu tun haben.

Also konnte ich einfach, ... , das ist eins der Homologen, 2, 4, 6, 8,

10, 12, 14.

und so kann ich immer weitermachen

und schließlich habt Ihr 22 Paare.

Und diese 22 Paare hier, nennt man Autosomen.

Und das sind quasi unsere Standard-Chromosomenpaare,

die für alle möglichen Dinge zuständig sind.

Jedes von diesen hier ist eine homologes Paar, homolog ,

über die zuvor gelernt haben, daß Du je eines von

Deinen Eltern bekommen hast.

Sie sind nicht notwendigerweise identische Allele,

aber sie beeinflussen dieselben Merkmale, es handelt sich also um

die gleichen Gene.

Wenn die Augenfarbe von diesem Gen beeinflußt wird, wird Wird die Augenfarbe von diesem Gen beeinflußt, wird sie auch von diesem Gen beeinflußt, das

sich auf dem anderen Chromosom des homologen Paares befindet.

Obwohl diese womöglich verschiedene Allele für die

Augenfarbe tragen, je nachdem welche Augenfarbe Du hast.

Aber das sind quasi nur die Standard-Gene, die

nichts mit unserem Geschlecht zu tun haben.

Und dann hast Du zwei weitere, spezielle,

spezialisierte Chromosomen.

Ich werde die mal hier ...

als langes braunes, und dann so, als ein kurzes blaues zeichnen.

Und das erste, was Dir auffällt, ist dass sie nicht aussehen

wie homologe Chromosomen.

Wie können sie bloß für das gleiche Merkmal codieren, wenn das blaue so viel

kürzer ist als und das braune?

Und das ist richtig.

Sie sind nicht homolog.

Dieses sind unsere Geschlechts-Chromosomen.

Ge-schlechts-chro-mo-so-men

Und, das lange hier - das wurde so festgelegt -

nennen wir X-Chromosom.

Sal schreibt: X-Chromosom

Laßt mich ein Stück nach unten scrollen,

Und das blaue dort nennen wir

y-Chromosom.

Es ist ganz einfach, herauszufinden, ob etwas männchlich oder

weiblich ist,

denn, wenn Du ein y-Chromosom hast, dann bist Du ein Mann.

Lasst mich das aufschreiben.

Also, dieser Kern, den ich hier gerade gezeichnet habe,

ich hätte den auch die ganze Zelle drumherum zeichen können, dies hier ist

der Zellkern eines Mannes.

Also wenn Du ein X-Chromosom hast -- und ich erkläre Dir sofort,

warum Du das nur von Deiner Mutter bekommen haben kannst ---

also ein X-Chromosom von Deiner Mama und ein y-Chromosom von Deinem

Papa bekommen hast, wirst du ein Mann sein.

Wenn Du ein X-Chromosom von Deiner Mutter und ein erhalten

X-Chromosom von Deinem Vater, wirst Du eine Frau sein.

Und wir können sogar ein Punnett Quadrat zeichnen

Es ist ein wahnsinnig einfaches Punnett Quadrat, aber es

zeigt, alle Möglichkeiten, die es gibt.

Also, sagen wir, dies sollen die Geschlechtschromosomen Deiner Mutter sein.

Geschlechts-Chromosom.

Sie hat zwei X

Das macht sie zu Deiner Mutter und nicht zu Deinem Vater.

Und dein Vater hat ein X- und ein y-, ich sollte einen Großbuchstaben nehmen,

und hat ein Y-Chromosom.

Und nuin können wir ein Punnett-Quadra zeichnen.

Welche Kombinationen sind bei den Nachkommen möglich?

Nun, deine Mutter könnte dieses X-Chromosom beigesteuert haben und es könnte

mit diesem X-Chromosom Deines Vaters kombiniert worden sein.

Das ergäbe ein Mädchen.

Auch das andere X-Chromosom Deiner Mutter könnte sich mit dem X-Chromosom Deines Vaters

kombinieren.

Das wäre dann auch ein Mädchen.

Nun, deine Mutter wird immer ein

X - Chromosom beisteuern.

Und von deinem Vater bekommst Du entweder ein
X oder ein Y

Also in diesem Fall wird es das y-Chromosom gewesen sein.

So, diese wären also Frauen, und jene wären Männer.

Und es stellt sich heraus, dass die Hälfte weiblich ist

und die Hälfte männlich.

Und das ist wiederum eine sehr interessante und vielleicht sogar eine gewissermaßen ironische Tatsache,

wenn Ihr das mal so seht.

Was oder wer bestimmt nun, ob die Nachkommen männlich oder weiblich sind?

Ist es die Mutter oder der Vater?

Nun, von der Mutter stammt IMMER ein X-Chromosom,

also kann das Erbgut der Eizelle der Mutter ja wohl

auf gar keinen Fall über das

Geschlecht der Nachkommen bestimmen können.

Alles wird dadurch bestimmt, ob -- laßt mich hier mal ganz

viele ... da sind viele väterliche Spermien, und alle sind im Rennen

in Richtung Ei.

Und einige von ihnen tragen ein x-Chromosom in sich und andere

y-Chromosom.

Und natürlich tragen die Spermien auch andere, die Autosomen.

Und wenn dieser Kerl hier oben das Rennen gewinnt,

oder vielleicht sollte ich besser sagen, wenn dieses Mädchen,

wenn sie das Rennen gewinnt, wird das befruchtete Ei sich

zu einem ein weiblichen Menschen entwickeln.

Wenn dieses Spermium das Rennen gewinnt, dann wird das befruchtete Ei

sich zu einem Jungen entwickeln.

Und das beste Beispiel dafür, warum ich sagte, dass es sich hier wohl im Grunde

um eine Ironie der Geschichte handelt,

ist Heinrich der VIII.

Heinrich der VIII.

Ich meine, dass dies ja nicht nur auf König zutrifft

Es ist wohl wahr, daß die meisten Zivilisationen

männlich dominiert sind, dass Sie diese Männer gibt, die besessen waren von der Idee,

männliche Erben zu bekommen, damit der

Familienname weitertragen würde.

Und im Falle von Henry VIII, ein Land übernehmen könnten.

Und sie wurden häufig enttäuscht und sie neigten dazu,

ihren Frauen die Schuld zu geben, wenn diese eine Tochter nach der anderen bekamen

Dabei ist das allein deren Schuld!

Heinrich der VIII, ich meine diesen berühmtesten aller Fälle,

Ann Boleyn war seine Frau --

und er, sie, sie ...

... ich bin wirklich kein Experte, aber die allgemeine Aufffassung ist, dass er

sehr wütend auf sie wurde, weil sie keinen männlichen Erben bekam,

schließlich war es sogar der Grund dafür,

sie köpfen zu lassen, obwohl alles tatsächlich SEINE Schuld war.

SEINE Schuld

Vielleicht produzierte er einfach mehr Sperma wie das hier,

und weniger von diesem.

Da er schließlich doch einen männlichen Erben produziert hat er, war er -- und wenn

wir mal annehmen, dass dieser Sohn wirklich sein Kind war -- dann hat er natürlich

einige davon produziert, aber in den meisten Fällen, war es allein

die Schuld von Heinrich dem VIII.

Deshalb sage ich, dieser Fall hat etwas von Ironie.

Diejenigen, die andere beschuldigen, sind die eigentlich Schuldigen dafür, daß

keine männlichen Erben geboren werden.

Jetzt taucht vielleicht bei Euch noch eine Frage auf, nämlich

Sal, haben eigentlich alle Gene auf diesen GeschlechtsChromosomen etwas mit den

Geschlechtmerkmalen zu tun, oder gibt es

auch noch andere?

Lasst mich schnell einige Chromosomen zeichnen.

Also, sagen wir, das ist ein X-Chromosom und dies ein

Y-Chromosom.

Nun, das X-Chromosom codiert tatsächlich auch viele andere Dinge,

obwohl es nicht gerade viele Gene enthält.

Es enthält rund 1.500 Gene.

Und das y-Chromosom enthält noch viel weniger

Chromosomen.

Es enthält lediglich 78 Gene.

Ich habe das gerade nachgeschaut, aber wer weiß, ob es tatsächlich genau 78 Gene sind.

Aber es sagt uns immerhin soviel, dass es sehr wenig anderes tut als

das Geschlecht zu bestimmen.

Und die Art und Weise, wie es das tut, dies macht

das SRY-Gen.

Du musst das nicht wissen.

Aber SRY, spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Hoden, den

männlichen Sexual-Organen

Also, wenn ein Y vorhanden ist, kann dieses Gen gleich loslegen und

Dinge codieren, die schließlich zur Entwicklung

der Hoden führen

Und wenn kein Y da ist, wird all das nicht passieren,

und dann wird am Ende eine Frau entstehen.

Ich vereinfache das hier zwar sehr stark,

aber alles, was ich bisher behandelt habe, dies alles spielt

eine Rolle bei der Bestimmung des Geschlechts.

Dennoch gibt es auch noch andere Gene auf dem X-Chromosom.

Und die berühmtesten Fälle haben alle mit bestimmten Erkrankungen zu tun.

Zum Beispiel Farbenblindheit.

Diese Gene, oder diese Mutationen sollte ich besser sagen,

also diese Mutationen verursachen Farbenblindheit.

Rot-grün-Farbenblindheit, die habe ich hier in grün, was

vielleicht ein bißchen unangemessen ist.

Farbenblindheit oder auch Hämophilie.

So nennt man es, wenn


So nennt man es, wenn Euer Blut nicht ordentlich gerinnen kann.

Eigentlich gibt es ja verschiedene Arten von Hämophilie.

Aber eine Hämophilie, die auch Bluterkrankheit genannt wird, ist immer eine

Blutgerinnungsstörung.

Und beides sind Mutationen, die sich auf dem x-Chromosom befinden

Mutationen auf dem x-Chromosom

Und es sind rezessive Mutationen.

sie sind rezessiv

Was bedeutet das?

Es bedeutet, beide Deiner X-Chromosomen müssen

--- laßt uns das Beispiel Hämophilie nehmen -- beide Deiner

X-Chromosomen müssen das Hämophilie-Allel besitzen

damit Du auch im Phänotyp Bluter bist.

Also, nehmen wir zum Beispiel eine Frau, und sagen wir dies sei

ihr Genotyp.

Sie hat ein normales X-Chromosom aber sie sie hat auch

ein X-Chromosom, das eine -- ich werde das Hämophilie-Allel mal ein wenig

hochgestellen -- das auch eine

Hämophilie-Mutation trägt.

Sie wird also nur eine Überträgerin sein.

Im wird sie keine Hämophilie zeigen.

keine Hämophilie

Sie hat kein Problem mit der Blutgerinnung.

Die einzige Möglichkeit, dass eine Frau eine Bluterin ist,

ist wenn sie zwei Bluter-Allele bekommen hat,

denn es handelt sich ja um eine rezessive Mutation.

zwei Bluter-Allele

Nun, dieses Individuum wird an Hämophilie leiden.

Männer haben ja nur ein X Chromosom.

Also, damit ein Mann an Hämophilie leidet,

im Phänotyp also Bluter ist, braucht er nur das Hämophilie-Allel auf dem einen, dem einzigen

X-Chromosom, das er hat.

Und das andere Geschlechtschromosom ist ein ja ein Y-Chromosom.

Also wird dieser Mann,

also hat dieser Mann Hämophilie.

Eine nahe liegende Frage ist nun, hey,

dieser Kerl -- sagen wir einfach, dass dies eine relativ

seltene Mutation ist, die auf einem X-Chromosom entstehen kann --

ist die Frage ist, wer wird wohl eher Hämophilie heben?

Männer oder Frauen?

Wenn alles andere gleich ist, trifft es eher einen Mann oder eine Frau?

Nun, wenn es sich um ein relativ seltenes Allel handelt, muß - damit eine Frau

Bluterin wird - muß sie zwei Hämophilie-Allele bekommen haben.

Also lasst uns sagen, dass die Frequenz -- und ich habe das

vor dem Video mal nachgeschaut -- man sagt, dass die Hämophilie-Häufigkeit bei Männern etwa

einer auf 5.000 bis einer auf 10.000 beträgt.

Also, lass uns sagen, dass die Allel-Frequenz

1 : 7.000 beträgt, das ist also die Häufigkeit des Xh-Allels auf dem

X-Chromosom.

Und das ist auch der Grund dafür, daß einer von 7.000 Männern an Hämophilie leidet

denn die Wahrscheinlichkeit beträgt 1 : 7.000,

daß er ein X-Chromosom mit dem Hämophilie-Allel

bekommen wird.

Egal, welches Y-Chromosom er erhalten hat,

denn dieses codiert überhaupt keine Blutgerinnungsfaktoren,

die, wenn sie fehlen, Hämophilie verursachen.

Was muß nun geschehen, damit eine Frau unter

Hämophilie leidet?

Sie muß zwei X-Chromosomen mit der Mutation haben.

Nun ist die Wahrscheinlichkeit daß eins ihrer X-Chromosomen jeweils die Mutation trägt,

1 : 7.000.

Also die Wahrscheinlichkeit, dass sie Hämophilie haben wird, ist

1 : 7.000 mal 1 : 7.000, oder 1 : 49 Millionen.

Nun kannst Dir vorstellen, daß Hämophilie bei

Frauen deutlich seltener auftritt als

bei Männern.

Und ganz allgemein gilt für jedes geschlechtsgebundene Merkmal, jedenfalls wenn es

rezessiv ist, wenn es sich also um ein rezessives Allel handelt, das an ein X-Chromosom gebundenen ist, daß,

Männer, wenn sie es haben, auch die Krankheit haben werden,

weil sie kein ein anderes X Chromosom, ggf. mit dem dominanten Normal-Allel haben.

Beziehungsweise, damit Frauen erkranken, müssen sie

zwei dieser X-Chromosomen haben.

Die Wahrscheinlichkeit, daß ein Mann --- also nehmen wir mal an, daß m die

Wahrscheinlichkeit ist, daß ein Mann erkrankt --

Wahr schein lich keit --

-- ich buchstabiere schlecht --

Wenn also m die Wahrscheinlichkeit für einen erkrankten Mann ist,

Wie hoch wird dann die Wahrscheinlichkeit für eine kranke Frau sein?

Ihr könnt das direkt aus der Allel-Frequenz

der Mutation auf dem X-Chromosom berechnen.

Kranke Frauen müssen zwei zwei X-Chromosomen haben, die diese Mutation tragen.

Also ist die Wahrscheinlichkeit für eine kranke Frau
m zum Quadrat

Und nun könntet ihr sagen, hey, das wird ja ein riesige Zahl!

Denn ich quadriere ja m.

Aber ihr müßt bedenken, dass diese Zahlen, die Häufigkeiten,

kleiner als 1 sind, also, im Beispiel der Hämophilie,

waren das 1 : 7.000 .

und wenn Du 1 zu 7.000 quadrierst, bekommst Du
1 : 49 Millionen.

Wie auch immer, Ich hoffe, Ihr fandet das alles ganz interessant und nun wißt ihr auch,

wie Menschen zu Männern und Frauen werden.

Und besser noch, ihr wißt jetzt, wer dafür verantwortlich ist,

wenn Ehepaare, die unbedingt einen Sohn haben wollen, keinen

keinen Sohn bekommen.